14、探索声学数据物理化：从理论到实践

探索声学数据物理化：从理论到实践

1. 数据物理化与声音的融合

数据物理化是指用物理、实体的展示方式来呈现数字和它们之间的关系。这些展示不仅能带来视觉上的隐喻，还能提供触觉体验，有助于解锁新的分析见解和引发情感反应。然而，现有的数据物理化定义往往忽略了声音这一重要元素。在现实世界中，我们的一举一动都会产生声音，这些声音携带着关于物体形状、材质、活动能量和类型等信息。

当我们轻敲、刮擦或掉落一个数据物理化实体时，它也会发出声音。不同形状和材质的物理化实体自然会产生不同的声音。这引发了一个有趣的思考：是否可以设计一种数据物理化实体，使其在被敲击时能提供关于所代表数据集的声音信息？要实现这一点，就需要在数据到物理形状的映射基础上，增加从物理形状到声音的映射。

2. 3D 打印乐器的探索

• 早期尝试 ：2009 年，一个 CAD 模型的哨子被上传到 3D 打印社区网站 Thingiverse.com。这个哨子因能发声而备受关注，此前还没有 3D 打印物体能做到这一点。但更引人注意的是，3D 打印出能真正吹响的哨子非常困难，不同打印机和设置产生的结果差异很大，这凸显了形状、材质和声学振动之间耦合的敏感性。
• 后续实验 ：Arvid Jense 在 2012 年进一步研究了 3D 打印乐器的挑战。他对一系列打击乐器（如木鱼）、哨子、吹管（如排箫）、亥姆霍兹共鸣器（如吹瓶）以及只有通过 CAD/CAM 工艺才能实现的复杂“不可能”乐器进行了实验。大多数实验都未能产生声音，Jense 发现边缘、角度、孔洞和表面的精度至关重要，而且塑料打印的乐器通常无法产生具有音乐